CN103293795B - 一种液晶显示器的静电防护电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种液晶显示器的静电防护电路，包括：集成电路，与集成电路直接相连的扫描线和数据线，以及通过柔性印刷电路板与集成电路相连的公共电极引线；还包括：多个静电防护单元，所述静电防护单元包括第一MOS管与第二MOS管，第一MOS管的漏极与第二MOS管的源极相连，且第一MOS管与第二MOS管的栅极分别与自身的漏极相连；与第一MOS管的源极相连的第一直流电压源以及与第二MOS管的漏极相连的第二直流电压源，且第一直流电压源所提供的电压大于第二直流电压源所提供的电压；其中，所述第一MOS管与第二MOS管的公共端与扫描线或数据线相连，且柔性印刷电路板与地直接相连。利用本发明所提供的静电防护电路能够有效提高液晶显示器的静电防护能力。

Description

一种液晶显示器的静电防护电路

技术领域

本发明涉及液晶显示器的制造技术领域，尤其涉及一种液晶显示器的静电防护电路。

背景技术

液晶显示器(LCD)是目前常用的平板显示器，其中，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)是液晶显示器中的主流产品。在液晶显示器(LCD)的不断发展中，其产品性能和可靠性也在不断增强，尤其是其静电防护(ESD)能力，伴随着设计的不断更新以及工艺的不断改进，LCD的ESD能力在一步步改进中稳中有升，从而使得LCD产品的可靠性大大增强了。然而，客户对液晶显示器产品性能的要求也在不断提高，在液晶显示器的可靠性方面，客户要求其静电防护能力，即ESD能力，越强越好。

参考图1，图1为现有技术中常用的LCDESD的电路结构示意图。从图1中可以看出，扫描线和数据线与集成电路(IC)相连，且通过一个或多个MOS管与外部的公共电极引线(COM线)相连，在正常工作时由集成电路为其提供扫描信号与数据信号。而公共电极引线(COM线)与柔性印刷电路板(FPC)直接相连，然后柔性印刷电路板再通过其他接口与集成电路相连。

参考图2，图2为现有技术中扫描线、数据线与公共电压线之间连接用的二极管的结构示意图，该二极管是双向导通的，具体工作原理为：当公共电极引线上的COM电压高于扫描线或数据线上的GATE/DATA电压时，导通路径1打开，电荷从公共电极引线上释放到有源区中的扫描线或数据线上；反之，当扫描线或数据线上的GATE/DATA电压信号大于公共电极引线上的COM电压的时候，导通路径2打开，电荷从扫描线和数据线上释放到公共电极引线上。

当COM电压高于扫描线低电压或数据线低电时，就会使得二极管中产生逆向的漏电流，从而导致从外界输入的电荷不断进入到有源区的扫描线和数据线中，并通过扫描线和数据线流入集成电路中。如果流入集成电路中的静电荷超出该集成电路的承受能力，集成电路的自动保护电路就会启动，从而关断电源，防止集成电路被击穿，进而导致显示面板不能正常显示画面，甚至不能自我恢复，而是必须重启系统放掉集成电路中的静电荷后，才能使集成电路重新正常工作。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种液晶显示器的静电防护电路，该电路能够有效提高液晶显示器的静电防护能力，从而提高液晶显示产品的竞争力。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种液晶显示器的静电防护电路，包括：集成电路，与所述集成电路直接相连的扫描线和数据线，以及通过柔性印刷电路板与所述集成电路相连的公共电极引线，该电路还包括：多个静电防护单元，所述静电防护单元包括第一MOS管与第二MOS管，所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的源极相连，且所述第一MOS管与第二MOS管的栅极分别与自身的漏极相连；与所述第一MOS管的源极相连的第一直流电压源VGH以及与所述第二MOS管的漏极相连的第二直流电压源VGL，且所述第一直流电压源VGH所提供的电压大于所述第二直流电压源VGL所提供的电压；其中，所述第一MOS管与第二MOS管的公共端与扫描线或数据线相连，且所述柔性印刷电路板与地直接相连。

优选的，所述扫描线和数据线上的电压均介于所述第一直流电压源VGH和第二直流电压源VGL所提供的电压之间。

优选的，所述第一直流电压源VGH所提供的电压与扫描线上的高电压相等。

优选的，所述第二直流电压源VGL所提供的电压与扫描线上的低电压相等。

优选的，所述第一直流电压源VGH和第二直流电压源VGL通过不同的接口与柔性印刷电路板直接相连。

优选的，所述静电防护电路还包括：一端与所述公共电极引线相连，另一端与地相连的单向导通二极管或MOS管。

优选的，所述静电防护电路还包括：与所述公共电极引线相连的静电防护单元，所述静电防护单元包括：第一MOS管与第二MOS管，其中，所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的源极相连，且所述第一MOS管与第二MOS管的栅极分别与自身的漏极相连；其中，所述公共电极引线和所述静电防护单元中第一MOS管与第二MOS管的公共端相连。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的液晶显示器的静电防护电路，去除了公共电极引线与扫描线、数据线之间的双向导通二极管，使得公共电极引线与扫描线、数据线之间的通路断开，并使柔性印刷电路板直接与地相连，从而在外界输入大量电荷时，该电荷会先通过公共电极引线进入柔性印刷电路板中，并在柔性印刷电路板中消耗掉大部分后，再进入集成电路中，进而有效地避免了集成电路直接面对外界大量电荷的冲击，降低集成电路不能正常工作的风险，提高液晶显示器的静电防护能力。

而且本发明实施例所提供静电防护电路，增加了两个直流电压源，即第一直流电压源VGH和第二直流电压源VGL，所述第一直流电压源VGH和第二直流电压源VGL分别通过第一MOS管与第二MOS管与扫描线或数据线相连，从而可以及时将显示面板内部所产生的静电荷释放掉，避免显示面板内部静电荷积累过多而将集成电路击穿，保障了集成电路的正常工作，进而提高了液晶显示器的静电防护能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中常用的LCDESD的电路结构示意图；

图2为现有技术中扫描线、数据线与公共电压线之间连接用的二极管的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的LCDESD的电路结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的LCDESD中静电防护单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术部分所述，如果流入集成电路中的静电荷超出该集成电路的承受能力，集成电路的自动保护电路就会自动启动，从而导致显示面板不能正常工作，而是必须重启系统放掉集成电路中的静电荷后，才能重新正常工作。

在正常工作时，外界输入的静电荷以及显示面板内部产生的静电荷通常会通过转接口(TR)均摊到显示面板内部的各个线路上，然后经过公共电极引线输送到柔性印刷电路板中的电源上消耗掉。但是，在具体制作LCD液晶显示器的过程中，客户端完成LCD模组的制作后，一般会对其进行可靠性试验，其具体操作为：利用静电枪将电荷直接打进LCD模组的显示面板里，从而通过观察此时显示面板的显示效果和显示画面的受影响程度，来判断显示面板的静电防护能力。

而在进行可靠性实验时，会有大量静电荷经COM线打入显示面板中，然后通过连接的二极管进入有源区中的GATE及DATA线中，最后流入集成电路中。如果集成电路不能及时把这些静电荷排出去，这些静电荷就会在IC中慢慢消耗掉。但是，由于集成电路只具有一定的静电承受能力，因此，在一定量的静电荷打击下，显示面板的显示不会有问题，集成电路仍能正常工作，而当打入的静电荷超出集成电路的承受能力时，集成电路的自动保护电路就会自动启动，从而关断电源，防止集成电路被击穿，导致显示面板不能正常显示画面，甚至不能自我恢复，必须重启系统放掉集成电路中的静电荷之后，才能重新正常工作。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种液晶显示器的静电防护电路，参考图3，本发明实施例所提供的静电防护电路包括：集成电路(IC)，与所述集成电路直接相连的扫描线(GATE)和数据线(DATA)，以及通过柔性印刷电路板(FPC)与所述集成电路(IC)相连的公共电极引线(COM)。其中，所述公共电极引线(COM)与扫描线(GATE)、数据线(DATA)之间没有通路，且所述柔性印刷电路板(FPC)与地直接相连。

当外界经公共电极引线向显示面板中输入大量静电荷时，如在进行可靠性实验时，由于所述公共电极引线与扫描线、数据线之间没有通路作用，外界输入的大量静电荷不会进入显示面板的显示区，而是沿着公共电极引线进入所述柔性印刷电路板的直流电源中，然后再进入集成电路中。由于电源承受和释放静电荷的能力都较强，而且所述柔性印刷电路板不仅面积大于所述集成电路的面积，还与地直接相连，因此，当外界输入的大量静电荷进入所述柔性印刷电路板中时，会在所述柔性印刷电路板中释放掉大部分，只剩下很小的一部分流入集成电路中，从而有效的避免了集成电路直接面对外界大量电荷的冲击，降低了集成电路不能正常工作的风险，进而解决了外界输入大量静电荷时，对显示面板造成静电破坏的问题。

如果仅是将公共电极引线与扫描线、数据线之间的通路断开，虽然可以避免外界输入的大量静电荷超出集成电路的承受能力时，导致显示面板不能正常工作的问题，但是在液晶显示器工作时，显示面板内部会产生一定数量的静电荷，当这些静电荷积累到一定程度，仍会发生静电释放，造成液晶显示器内的重要电路部分被击穿，使得显示面板不能正常显示。

因此，本发明实施例所提供的液晶显示器静电防护电路还包括：

静电防护单元，所述静电防护单元包括第一MOS管M1与第二MOS管M2，所述第一MOS管M1的漏极与第二MOS管M2的源极相连，且所述第一MOS管M1与第二MOS管M2的栅极分别与自身的漏极相连；以及

与所述第一MOS管M1的源极相连的第一直流电压源VGH和与所述第二MOS管M2的漏极相连的第二直流电压源VGL，且所述第一直流电压源VGH所提供的电压大于所述第二直流电压源VGL所提供的电压；

其中，所述第一MOS管M1与第二MOS管M2的公共端与扫描线或数据线相连。

在本发明实施例所提供的静电防护电路中，所述扫描线和数据线上的电压均介于所述第一直流电压源VGH和第二直流电压源VGL所提供的电压之间，且所述第一直流电压源VGH和第二直流电压源VGL通过不同的接口与柔性印刷电路板直接相连。

需要说明的是，所述第一直流电压源VGH所提供的电压值可以与扫描线上的高电压相等，也可以与数据线上的高电压相等。同样的，所述第二直流电压源VGL所提供的电压值可以与扫描线上的低电压相等，也可以与数据线上的低电压相等。由于液晶显示器在实际工作时，所述扫描线与数据线上的电压都在扫描线高压与扫描线低压之间，因此，本发明实施例中所述第一直流电压源VGH所提供的电压优选为扫描线高压，所述第二直流电压源VGL所提供的电压优选为扫描线低压。

如图4所示，当扫描线或数据线上的GATE/DATA电压大于所述第一直流电压源VGH所提供的电压时，通路1导通，扫描线或数据线中的正电荷通过通路1释放到第一直流电压源VGH中；当扫描线或数据线上的GATE/DATA电压小于所述第二直流电压源VGL所提供的电压时，通路2就会导通，所述扫描线或数据线中的负电荷通过通路2释放到第二直流电压源VGL中。当液晶显示器正常工作时，即所述扫描线或数据线上的GATE/DATA电压介于所述第一直流电压源VGH与第二直流电压源VGL所提供的电压之间时，通路1与通路2均不导通，从而不会有静电荷从直流电源进入显示面板背部，进而有效地抑制反向导通的漏电流对显示面板显示画面时所造成的影响。

由于直流电源VGH与第二直流电压源VGL释放静电荷的能力较强，且不受外界公共电极引线上的COM电压影响，因此，本发明实施例所提供的静电防护电路中，所述液晶显示器显示面板内部产生的静电荷，会沿着扫描线和数据线，通过静电防护电路单元中的第一MOS管M1流入第一直流电源VGH，并在第一直流电源VGH中释放掉；或是通过静电防护电路单元中的第二MOS管M2流入第二直流电源VGL，然后在第二直流电源VGL中释放掉，从而避免了显示面板内部静电荷积累过多而将集成电路击穿的问题，保障了集成电路的正常工作。

此外，本发明实施例所提供的静电防护电路还包括：一端与所述公共电极引线相连，另一端与地相连的单向导通二极管或MOS管，使其与柔性印刷电路板上的放电系统并联进行，从而使得所述公共电极引线中的静电荷还可以通过所述单向导通二极管或MOS管释放掉。

本发明实施例所提供的静电防护电路还可以包括：与所述公共电极引线相连的静电防护单元，而所述静电防护单元同样包括：第一MOS管与第二MOS管，其中，所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的源极相连，所述第一MOS管与第二MOS管的栅极分别与自身的漏极相连，且所述公共电极引线和所述静电防护单元中第一MOS管与第二MOS管的公共端相连，同样使得所述公共电极引线中的静电荷可以通过该静电防护单元流入所述第一直流电压源VGH和所述第二直流电压源VGL中释放掉，而且与柔性印刷电路板上的放电系统并联进行，进而加快从外界输入的大量静电荷的释放，减缓外界输入电荷对集成电路的冲击。

需要说明的是，本发明实施例中所提供的静电防护电路还可以同时包括：一端与所述公共电极引线相连，另一端与地相连的单向导通二极管或MOS管和与所述公共电极引线相连的静电防护单元，使三条放电支路同时进行，从而加快公共电极引线中静电荷的释放速度。

综上所述，本发明实施例所提供的液晶显示器的静电防护电路，不仅能够在外界输入大量静电荷时，将大部分静电荷在所述柔性印刷电路板中释放掉，从而有效地避免集成电路直接面对外界大量电荷的冲击，而且能够将显示面板内部产生的静电荷通过直流电压源释放掉，解决了显示面板内部静电荷积累过多时将集成电路击穿的问题，降低了集成电路不能正常工作的风险，进而提高了液晶显示器的静电防护能力，最终提高了液晶显示产品的竞争力。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种液晶显示器的静电防护电路，包括：集成电路，与所述集成电路直接相连的扫描线和数据线，以及通过柔性印刷电路板与所述集成电路相连的公共电极引线，多个静电防护单元，所述静电防护单元包括第一MOS管与第二MOS管，所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的源极相连，且所述第一MOS管与第二MOS管的栅极分别与自身的漏极相连，其特征在于，该电路还包括：

与所述第一MOS管的源极相连的第一直流电压源VGH以及与所述第二MOS管的漏极相连的第二直流电压源VGL，且所述第一直流电压源VGH所提供的电压大于所述第二直流电压源VGL所提供的电压；

其中，所述第一MOS管与第二MOS管的公共端与扫描线或数据线相连，且所述柔性印刷电路板与地直接相连。

2.根据权利要求1所述的静电防护电路，其特征在于，所述扫描线和数据线上的电压均介于所述第一直流电压源VGH和第二直流电压源VGL所提供的电压之间。

3.根据权利要求2所述的静电防护电路，其特征在于，所述第一直流电压源VGH所提供的电压与扫描线上的高电压相等。

4.根据权利要求2所述的静电防护电路，其特征在于，所述第二直流电压源VGL所提供的电压与扫描线上的低电压相等。

5.根据权利要求1所述的静电防护电路，其特征在于，所述第一直流电压源VGH和第二直流电压源VGL通过不同的接口与柔性印刷电路板直接相连。

6.根据权利要求1所述的静电防护电路，其特征在于，所述静电防护电路还包括：

一端与所述公共电极引线相连，另一端与地相连的单向导通二极管或MOS管。

7.根据权利要求1所述的静电防护电路，其特征在于，所述静电防护电路还包括：与所述公共电极引线相连的静电防护单元，所述静电防护单元包括：第一MOS管与第二MOS管，其中，所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的源极相连，且所述第一MOS管与第二MOS管的栅极分别与自身的漏极相连；

其中，所述公共电极引线和所述静电防护单元中第一MOS管与第二MOS管的公共端相连。